天文学家发现三颗类似地球和金星的系外行星

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天文学家离发现地球的孪生兄弟又近了一步。美国宇航局(NASA)近日 宣布 发现了三颗大小和温度与地球和金星类似的行星,它们围绕一颗距地球 40 光年的超冷矮星运转。

虽然天文学家相信宇宙中有数亿颗行星,但迄今为止 被确认 的系外行星(太阳系外的行星)只有 1966 颗,而且这些系外行星中只有一小部分被认为与地球足够相似,有可能孕育生命。

天文学家一直在寻找地球的孪生兄弟,此次发现的三颗系外行星虽然还算不上孪生,但也非常接近了。

其中的两颗内行星太过靠近它们的主恒星,未处于“宜居带”中。“宜居带”是指恒星周围的一个区域,在这个区域里,行星表面的水能以液态形式存在——正如我们所知,液态水是孕育生命的一个要素。但 NASA 称,“它们的表面仍可能有宜居的区域”。 

“宜居带”概念的示意图,来自NASA

“宜居带”概念的示意图,来自 NASA

而第三颗行星的希望更大。天文学家认为,尽管这颗行星接收到的辐射量少于地球,但它可能处于宜居带中。天文学家还需对它进行进一步研究,以便更好地了解它和它的轨道特征。

这三颗系外行星是用凌日法发现的,这种方法会分析恒星亮度随时间的变化。当一颗公转中的行星经过它的恒星和地球之间时,从我们的角度观察,恒星会变暗一点点,不过这点亮度的变化是可以测量的。这个过程就叫做凌日,凌日法是天文学家发现新系外行星的一种常用方法。 

图片来自NASA

图片来自 NASA

列日大学 的麦克·吉隆(Michaël Gillon)领导的一组天文学家发现,这些系外行星的主恒星每隔一段时间就会稍稍变暗。这颗恒星现已被命名为 TRAPPIST-1,得名于用来发现这三颗系外行星的 望远镜 。它比太阳小,温度比太阳低得多,也比太阳更红。它其实只比木星稍大一点。

位于夏威夷的英国红外望远镜(UKIRT)被用于确认三颗系外行星的存在/ 图片来自NASA

位于夏威夷的英国红外望远镜(UKIRT)被用于确认三颗系外行星的存在/ 图片来自 NASA

有趣的是,这些行星与其主恒星之间的距离比地球和太阳之间的距离近 20 到 100 倍。但是,由于 TRAPPIST-1 比太阳小得多,它的两个内行星接收到的辐射量仅分别是地球的四倍和二倍,而外行星接收到的辐射量可能只比地球少一点。

在发现三颗系外行星之后,天文学家将对它们做后续的观测,以确定它们的表面是否有生命,或者更准确地说,40 年前是否有生命存在过,因为这颗恒星的行星系统发出的光需要花 40 年才能到达地球。

开普勒太空望远镜(于 2009 年发射)的第二个任务 K2 以及 NASA 的 哈勃太空望远镜(于 1990 年发射)将被用于进一步观测 TRAPPIST-1 系统。

通过测量每个行星的大气层过滤掉的恒星的光,哈勃太空望远镜能够鉴定它们的大气成分。根据这些化学特征,科学家就能更好地预测这些行星上是否有生命。

K2 将被用于更好地了解每个行星的轨道特征,并最终确定它们的质量。

虽然这些行星是否孕育了生命还不得而知,但它们已经位居可能有生命存在的系外行星之列,天文学家将继续对它们进行观测,寻找生命的迹象。 

詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜完全组装完毕 / 图片来自NASA

詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜完全组装完毕 / 图片来自 NASA

几年后,天文学家还将拥有一个更强大的工具来研究这些可能有生命存在的系外行星。詹姆斯·韦伯太空望远镜将在 2018 年发射,其上配备有能够寻找生物活动踪迹的高灵敏度红外传感器。

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